一级圆柱直齿减速器课程设计613%1.2%400%175单级圆柱.doc
一级圆柱直齿减速器课程设计613%1.2%400%175单级圆柱
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减速器课程设计
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一级圆柱直齿减速器课程设计613%1.2%400%175单级圆柱,减速器课程设计
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机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定 . .2 二、电动机的选择 . .2 三、计算总传动比及分配各级的传动比 . .4 四、运动参数及动力参数计算 . .5 五、传动零件的设计计算 . .6 六、轴的设计计算 .12 七、滚动轴承的选择及校核计算 . 19 八、键联接的选择及计算 . 22 设 计题目： V 带 单级圆柱减速器 Xx 专业 x 班 设计者： xx 学 号： 指导教师： xx 二九年一月五日 nts计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第一组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （ 1） 工作条件：使用年限 5 年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境清洁。 （ 2） 原始数据：滚筒圆周力 F=3000N；带速V=1.2m/s； 滚筒直径 D=400mm ； 滚 筒 长 度L=500mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （ 1）传动装置的总功率： 总 = 带 2 轴承 齿轮 联 轴器 滚筒 =0.96 0.982 0.97 0.99 0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P 工作 =FV/1000 总 =3000 1.2/1000 0.8412 =4.32KW F=3000N V=1.2m/s D=400mm L=500mm n 滚筒 =171.89r/min 总 =0.8412 P 工作 =4.32KW nts 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n 筒 =60 3000V/ D =60 3000 1.2/ 400 =171.89r/min 按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。取 V 带传动比 I1=24，则总传动比理时范围为 Ia=624。故 电动机转速的可选范围为 nd=Ia n 筒 =（ 624） 171.89=9314125r/min 符合这一范围的同步转速有 1000、 1500、nts2000、 3000 和 4000r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书 P15 页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 2 方案比较适合，则选 n=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率： 3KW，满载转速 960r/min，额定转矩 2.0。质量 63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比： i 总 =n 电动 /n 筒 =960/171.89=5.58 2、分配各级伟动比 （ 1） 据指导书 P7 表 1，取齿轮 i 齿轮 =3（单级减速器 i=36 合理） （ 2） i 总 =i 齿轮 I 带 i 带 =i 总 /i 齿轮 =5.58/3=1.86 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（ r/min） 电动机型号 Y132S-6 i 总 =5.58 据手册得 i 齿轮 =3 i 带 =1.86 ntsnI=n 电机 =960r/min nII=nI/i 带 =960/1.86=516.1(r/min) nIII=nII/i 齿轮 =516.1/3=172.0(r/min) 2、 计算各轴的功率（ KW） PI=P 工作 =4.32KW PII=PI 带 =4.32 0.96=4.1472KW PIII=PII 轴承 齿轮 =4.1472 0.980.96 =3.902KW 3、 计算各轴扭矩（ N mm） TI=9.55 106PI/nI=9.55 106 4.32/960 =42975N mm TII=9.55 106PII/nII =9.55 106 4.1472/516.1 =76740.5N mm TIII=9.55 106PIII/nIII=9.55 106 3.902/172.0 =216651.7N mm 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （ 1） 选择普通 V 带截型 由课本 P83 表 5-9 得： kA=1.2 nI =960r/min nII=516.1r/min nIII=172.0r/min PI=4.32KW PII=4.1472KW PIII=3.902KW TI=42975N mm TII=76740.5N mm TIII=216651.7N mm ntsPC=KAP=1.2 3=3.9KW 由课本 P82 图 5-10 得：选用 A 型 V 带 （ 2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本图 5-10 得，推荐的小带轮基准直径为 75100mm 则取 dd1=100mmdmin=75 dd2=n1/n2 dd1=960/516.1 100=186.0mm 由课本 P74 表 5-4，取 dd2=186mm 实际从动轮转速 n2=n1dd1/dd2=960 100/186 =516r/min 转速误差为： n2-n2/n2=516.1-516/516.1 =0.00021200（适用） （ 5）确定带的根数 根据课本 P78 表（ 5-5） P1=0.95KW 根据课本 P79 表（ 5-6） P1=0.11KW 根据课本 P81 表（ 5-7） K =0.96 根据课本 P81 表（ 5-8） KL=0.96 由课本 P83 式（ 5-12）得 取 a0=500mm Ld=1400mm a0=474mm nts Z=PC/P=PC/(P1+ P1)K KL =3.9/(0.95+0.11) 0.96 0.96 =3.99 (6)计算轴上压力 由课本 P70 表 5-1 查得 q=0.1kg/m，由式（ 5-18）单根 V 带的初拉力： F0=500PC/ZV（ 2.5/K -1） +qV2 =500 3.9/4 5.03 (2.5/0.96-1)+0.1 5.032N =158.01N 则作用在轴承的压力 FQ，由课本 P87 式（ 5-19） FQ=2ZF0sin 1/2=2 4 158.01sin167.6/2 =1256.7N 2、齿轮传动的设计计算 （ 1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 40Cr 调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用 45 钢，调质，齿面硬度 220HBS；根据课本 P139 表 6-12 选 7级精度。齿面精糙度 Ra 1.63.2 m Z=4 根 F0=158.01N FQ =1256.7N nts (2)按齿面接触疲劳强度设计 由 d1 76.43(kT1(u+1)/ du H2)1/3 由式（ 6-15） 确定有关参数如下：传动比 i 齿 =6 取小齿轮齿数 Z1=20。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=6 20=120 实际传动比 I0=120/2=60 传动比误差： i-i0/I=6-6/6=0%48720h 预期寿命足够 2、计算输出轴承 (1)已知 n =76.4r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N 试选 7207AC 型角接触球轴承 根据课本 P265 表（ 11-12）得 FS=0.063FR,则 FS1=FS2=0.63FR=0.63 903.35=569.1N (2)计算轴向载荷 FA1、 FA2 FS1+Fa=FS2 Fa=0 任意用一端为压紧端， 1 为压紧端， 2 为放松端 两轴承轴向载荷： FA1=FA2=FS1=569.1N (3)求系数 x、 y FA1/FR1=569.1/903.35=0.63 FA2/FR2=569.1/930.35=0.63 根据课本 P263 表（ 11-8）得： e=0.68 x1=1 y1=0 x2=1 y2=0 P1=1355N P2=1355N Lh =2488378.6h 故轴承合格 nts FA1/FR148720h 此轴承合格 八、键联接的选择及校核计算 轴径 d1=22mm,L1=50mm 查手册得，选用 C 型平键，得： 键 A 8 7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm A 型平键 8 7 p=29.68Mpa A 型平键 10 8 p=101.87Mpa A 型平键 ntsT2=48N m h=7mm 根据课本 P243（ 10-5）式得 p=4T2/dhl=4 48000/22 7 42 =29.68Mpa R(110Mpa) 2、输入轴与齿轮联接采用平键联接 轴径 d3=35mm L3=48mm T=271N m 查手册 P51 选 A 型平键 键 10 8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm p=4T/dhl=4 271000/35 8 38 =101.87M
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